Когато говорим за слънчева енергия, най-често мислим директно за фотоволтаични слънчеви панели, които генерират електричество. Има обаче друг вид слънчева енергия, който е по-малко известен, но също толкова важен: Топлинна слънчева енергия, ефективна и чиста опция, която се използва главно за загряване на вода и генериране на топлина.
Слънчевата топлинна енергия играе основна роля както в жилищния, така и в индустриалния сектор, като позволява по-голяма енергийна ефективност и намаляване на използването на изкопаеми горива. В тази статия обясняваме всичко за този вид енергия: неговата работа, характеристики, компоненти и предимства.
Какво представлява слънчевата топлинна енергия?
Слънчевата топлинна енергия е a възобновяема енергия който използва слънчевата радиация за производство на топлина. За разлика от слънчевата фотоволтаична енергия, която преобразува слънчевата светлина в електричество, слънчевата топлинна енергия загрява течност чрез улавяне на слънчевата радиация. Тази течност може да загрява вода, да генерира отопление или дори охлаждане в определени системи.
Този вид енергия е особено полезна в райони с висока слънчева радиация, където може да се използва за битови нужди и в промишлени приложения. Например, изчислено е, че повече от 20% от консумацията на енергия в хотели, болници и домове е свързано с използването на топла вода, което демонстрира нейното значение.
Компоненти на термична инсталация
За да работи правилно слънчевата топлинна енергия, е необходимо да има инсталация, предназначена за улавяне, съхранение и разпределение на топлина. По-долу подчертаваме основните компоненти на инсталация за слънчева топлинна енергия.
Ловец
Термичният слънчев колектор или панел отговаря за абсорбират слънчевата радиация и предава топлина на течността, която циркулира вътре. Съществуват няколко вида колектори в зависимост от тяхната ефективност и технология:
- Плоски колектори: Те са най-често срещаните и се използват за топла вода и отопление в домове.
- Вакуумно тръбни колектори: Те са по-ефективни, особено в студени зони, благодарение на подобрената си изолация.
Хидравлична верига
Хидравличната верига се състои от тръби, които транспортират горещата течност от колектора към акумулатора и обратно към панела, след като се охлади. Работи като затворена верига, като гарантира, че няма загуба на топлина.
Топлообменник
Това устройство позволява топлината на топлоносителя да бъде прехвърлена към водата, използвана в дома или инсталацията. Топлообменниците могат да бъдат вътрешни (намотки) или външни, като пластинчати топлообменници.
Акумулатор
Тъй като количеството слънчева енергия варира през деня, a акумулатор за съхраняване на топла вода до необходимост. Този резервоар е проектиран да минимизира топлинните загуби и да поддържа водата гореща в продължение на няколко часа.
Циркулационни помпи
За да сте сигурни, че течността циркулира правилно през системата, циркулационни помпи. Те преодоляват съпротивленията на веригата и позволяват постоянен поток на топлоносителя.
Спомагателна мощност
В дните с ниска слънчева радиация слънчевите топлинни инсталации обикновено имат спомагателна енергийна система, като например бойлер, който може да генерира топлина в ситуации, когато слънчевата радиация не е достатъчна.
Предмети, необходими за безопасност
Инсталациите за слънчева топлинна енергия трябва да имат серия от предпазни елементи, за да се избегнат проблеми, свързани с прегряване или налягане в системата.
Разширителни съдове
Обемът на течността се увеличава при нагряване, така че е необходимо да има a разширителен съд който абсорбира това увеличение и предотвратява повреда на тръбите. Разширителните съдове могат да бъдат отворени и затворени, като последните са най-разпространени в съвременните инсталации.
Предпазни клапани
Предпазните клапани са отговорни за контрола на системно налягане и изпуснете течност, ако надвишава установените граници за безопасност.
Гликол
Течността, използвана в повечето инсталации за слънчева топлинна енергия, е смес от вода и гликол. Тази добавка позволява на течността да издържа на минусови температури без замръзване, което е от съществено значение при студен климат.
Радиатори
Ако течността се нагрее прекомерно, радиатори Те са отговорни за освобождаването на част от температурата, предотвратявайки инсталацията от достигане на опасни нива на топлина.
Капани
Канализацията позволява отстранете въздуха който се натрупва вътре в системата, гарантирайки оптимално функциониране на хидравличната верига.
Автоматично управление
Най-модерните системи за слънчева топлинна енергия имат a автоматично управление който следи различните елементи на системата, като температурите на колектора, акумулатора или циркулационните помпи. Освен това, той може да активира спомагателни или разсейващи захранващи системи, ако е необходимо.
Благодарение на слънчевата топлинна енергия можем да генерираме топла вода и отопление по по-устойчив начин. Тази технология продължава да се развива, позволявайки ни все повече да намаляваме зависимостта си от изкопаемите горива и да минимизираме въздействието върху околната среда.